A gumiabroncs-nyomás monitorozás korszerű módszerei

Modern methods of tire pressure monitoring

Abstract

As tyre pressure is a major determinant of vehicle energy consumption and driving safety, it is important to have information on the status of tyre pressures. There are basically two main types of tyre pressure measurement: direct pressure measurement and indirect pressure estimation methods. Direct, or direct measuring, systems involve the installation of a pressure sensor in the valve, which allows the pressure of the tyre to be accurately determined, but this method also has its drawbacks. Problems include the power supply required to operate the sensor and the transmission of the measured values to the vehicle's central unit. Indirect methods, on the other hand, use signals from wheel speed sensors, which can also use information from suspension sensors, to estimate tyre pressure. Current methods use the Fourier transform (frequency analysis) to determine the natural frequency of the wheel as a function of tyre pressure from the wheel speed sensor signals, but other alternative methods exist [2]. Nowadays, artificial intelligence methods are also playing an increasingly important role in the implementation of indirect tyre pressure determination systems. A major advantage of indirect pressure estimation systems over direct pressure measurement systems is their lower cost. This paper will discuss the state-of-the-art indirect methods in comparison to direct methods, touching on the potential for further development of indirect methods. 

Kivonat

Mivel a gumiabroncs-nyomás jelentősen meghatározza a jármű energiafogyasztása mellett a jármű menetbiztonságát is, fontos, hogy információnk legyen a gumiabroncsok nyomásainak állapotáról. A gumiabroncs-nyomás meghatározására alapvetően két főbb csoportot tudunk megkülönböztetni: a közvetlen nyomásmérő és az indirekt, azaz közvetett nyomásbecslő módszereket. A direkt, vagy közvetlen módon mérő rendszereknél egy nyomásmérő szenzor kerül beépítésre a szelepbe, melynek segítségével az abroncs nyomása megmérhető, azonban ennek a módszernek vannak hátulütői. Problémát jelent a szenzor működéséhez szükséges energiaellátás, valamint a mért értékek eljuttatása a jármű központi feldolgozó egységébe. Ezzel szemben az indirekt módszerek a keréksebesség szenzorok mellett, a felfüggesztés érzékelőinek információira is támaszkodva becsülik meg a gumiabroncsok nyomását. A napjainkban elterjedt módszerek a keréksebesség szenzorok jeleiből Fourier-transzformáció segítségével (frekvencia analízissel) határozzák meg a kerék gumiabroncs nyomásától függő saját frekvenciáját, de léteznek egyéb alternatív módszerek is [2]. Manapság a mesterséges intelligencia módszerei is egyre nagyobb szerepet kapnak az indirekt guminyomás-meghatározó rendszerek megvalósításában. Az indirekt nyomásbecslő rendszerek egyik nagy előnye a direkt nyomásmérő rendszerekhez képest, hogy alacsonyabbak a költségei. A dolgozat a korszerű indirekt módszerek bemutatására tér ki a direkt módszerekkel szemben, érintve az indirekt módszerekben rejlő továbbfejlesztési lehetőségeket.